初中仿真實驗教學的需求現狀

一、引言

隨著《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標\"）、2023年《中小學實驗教學目錄》以下簡稱“目錄”的相繼發布，初中信息科技教學迎來了新的發展機遇與挑戰。隨后，2024年8月《義務教育信息科技課程教學指南》及《安徽省義務教育信息科技課程教學指南》（以下簡稱“指南\"的出臺，為信息科技教學提供了更為豐富和多元的實驗內容，為教學實踐提供了更為具體和詳實的指導。在此政策背景下，實驗教學作為一種新興的教學模式，正逐步成為提升初中信息科技教學質量的關鍵因素。鑒于此，本課題組申報了安徽省教育信息技術研究課題“初中信息科技仿真實驗教學案例設計與實踐研究”。本文依托廬陽區初中信息科技教師與學生關于實驗教學需求的問卷調查數據，深人剖析當前實驗教學現狀，探究仿真實驗教學的需求，并針對現存問題提出針對性的改進建議。

二、背景與意義

（一）政策背景與教育改革需求

近年來，基礎教育數字化轉型已成為全國教育改革的核心議題。“新課標\"明確提出“數字化學習與創新\"的核心素養目標，鼓勵學生“運用數字設備、平臺和資源開展探究性學習，創造性地解決問題”，并倡導教師在教學中積極采用實驗設備進行實驗實踐。在此背景下，合肥市廬陽區在信息科技教學領域取得了顯著成就，近三年在實驗教學領域屢獲殊榮，但各初中學校在信息科技實驗教學方面仍面臨發展不均衡的難題。

（二）廬陽區信息科技實驗教學現狀

經過初步走訪，課題組發現廬陽區多數初中學校缺乏必要的信息科技實驗設備，依然嚴重依賴傳統的教學軟件，在仿真實驗資源的開發與利用上力不從心，導致學生的實踐操作機會受限，教師的教學創新動力明顯不足。這種狀況不僅限制了實驗教學的深度和廣度，還直接影響了實驗教學的有效實施，長此以往，勢必會阻礙初中信息科技教學質量的進一步提升。

（三）調研的迫切性與現實意義

對廬陽區初中仿真實驗教學的現狀進行深入細致的調研，不僅有助于解決當前存在的突出問題，還能為合肥市乃至其他相關區縣的信息科技教育發展提供寶貴借鑒，推動整個地區信息科技教育的均衡發展。從理論視角來看，仿真實驗教學的價值不僅體現在技術工具的革新上，更在于其對學習范式的重構作用。然而，現有研究多聚焦于高校或高中階段，對初中教育場景的關注明顯不足，缺乏對師生需求差異的實證分析。因此，本研究具有迫切的現實意義和理論價值。

三、調研方案與實施

（一）調研對象

本次調研對象涵蓋廬陽區初中信息科技教師以及廬陽區12所初中七、八年級在校學生。這兩類群

體分別代表了信息科技實驗教學的實施者與接受者，他們的意見與需求對于了解初中仿真實驗教學的現狀至關重要。

（二）調研方法

本次調研采用問卷調研的方式進行，共設計兩套匿名問卷，分別針對教師和學生群體。問卷內容設計由淺入深，全面而細致地涵蓋了相關調研內容。

教師問卷主要包含五個維度：實驗教學認知，了解教師對實驗教學的基本認識和態度；仿真實驗教學認識，調查教師對仿真實驗資源使用情況、制作能力及存在的問題；初中信息科技知識認識，調查教師對“目錄\"和“指南\"中互聯網、物聯網知識的基本了解情況；支持需求，調查教師對仿真實驗教學所需支持的需求和期望，以及對當前仿真實驗教學的看法和建議。

學生問卷則側重于四個模塊：信息科技實驗認知，了解學生對信息科技實驗教學的認識；實驗體驗，用于了解學生在信息科技實驗過程中的實際體驗和滿意度；仿真實驗接受度，調查學生對仿真實驗教學的了解程度、接受度和歡迎程度；改進建議，鼓勵學生提出對仿真實驗教學的改進建議和期望，以便更好地滿足他們的學習需求。

（三）調研目的

本次調研旨在深入了解廬陽區初中仿真實驗教學的需求狀況，為課題組后續的研究提供實證依據和建議。同時，調研結果也可為相關區縣、合肥市乃至全國范圍內初中信息科技實驗教學的改革與發展提供有益參考。

（四）調研結果與分析

本次問卷調研針對廬陽區初中信息科技教師40人和學生17828人，各收回39份、15020份有效問卷，有效回收率分別為 97.5% 和 84.2% 。采用百分比法對所有納人研究的變量進行統計分析，結果如下：

1.師生對實驗教學的認知情況

調研結果顯示，大多數初中信息科技教師對實驗教學有一定了解，并認識到其在提升學生實踐能力、培養創新思維方面的重要作用。然而，在實際教學中，僅有少數教師采用過實驗教學。進一步分析發現，教師不采用實驗教學的原因主要集中在缺少硬件設備、缺乏實驗教學設計能力、教學難以組織等方面，見圖1。同時，在具備實驗設備或仿真實驗資源的情況下，大多數教師表示愿意開展實驗

教學。

在學生方面，大多數學生在小學科學、初中物理等學科有實驗經歷，但僅有 1.16% 的學生有信息科技實驗經歷，見圖2。其中 55.2% 的學生認為實驗效果較好，見圖3。在所有學生中， 98.7% 的學生表示喜歡動手實驗，希望在信息科技課堂上進行實驗。然而，也有 95.35% 的學生認為實驗存在不安全因素，見圖4，這在一定程度上影響了他們參與實驗的積極性。

2.師生對仿真實驗教學的認知情況

廬陽區39位初中信息科技教師對仿真實驗教學均有一定了解，多數教師有在網絡平臺上下載或在線使用過仿真實驗資源的經歷，網絡平臺上符合新課標、指南要求的初中信息科技仿真實驗資源較少，獲獎案例適用性不夠，教學中由于機房網速或仿真實驗界面導致操作不夠方便。僅有少數教師制作過或在教學中使用過仿真實驗。

在學生方面，雖然僅有少數學生有仿真實驗經歷，但絕大部分學生知道仿真實驗不受時間和空間限制，且認為仿真實驗非常安全，能將理論和實踐操作緊密結合，有趣且操作更加方便，實驗效果更明顯，見圖5。

此外， 91.2% 的學生表示愿意嘗試仿真實驗，見圖6。

盡管大多數學生對仿真實驗教學持歡迎態度，喜歡仿真實驗的互動形式，能快速知道實驗結果，但也有部分學生擔心仿真實驗的感受和效果。因此，在選擇實驗方式時，有 35.32% 的學生傾向于仿真實驗與現實實驗相結合的方式。這說明在設計仿真實驗時，需要更加注重增強實驗的真實性和趣味性，同時確保實驗步驟清晰、實驗結果明確。

3.教師對初中信息科技知識認識情況

調研結果顯示，多數教師知道“新課標”和“目錄\"中的相關實驗內容， 82% 的教師認為互聯網知識較多，通過實驗教學能更好地解決教學重點和難點，見圖7。

同時，多數教師認為自己互聯網知識掌握較好，但 89.7% 的教師認為物聯網知識較難，需要通過相關學習增加知識儲備，見圖8。

4.教師支持仿真實驗教學的原因分析

調研結果顯示，教師們支持仿真實驗教學的原因較為多樣化。主要原因包括：仿真實驗教學能實現實驗條件不具備或難以完成的教學任務，提高課堂教學的可行性和效率；能提高學生對信息科技課程的興趣和動力，讓學生體驗實驗過程，加深對知識點的理解和記憶；解決缺少硬件設備、缺乏實驗環境等因素導致的實驗教學難題，提高實驗教學水平與教育質量等。教師們對仿真實驗教學的靈活性和可重復性給予了高度評價，認為其順應時代發展潮流，是教育信息化的必然趨勢和教育改革的重要組成部分。這些因素共同促使教師們對仿真實驗教學持積極態度。

四、廬陽區初中信息科技仿真實驗教學存在的問題

（一）實驗教學開展不均衡

廬陽區初中信息科技實驗教學中，開展不均衡是一個顯著問題。大部分學校因硬件設備不足、師資力量有限，實驗教學未能得到充分重視和有效實施。這導致學生缺少實踐操作機會，難以將理論知識與實際操作相結合，進而影響教學效果與學生的學習興趣。盡管一些優秀的初中信息科技教師已積極探索并嘗試創新實驗教學，但因設備或師資原因，這些實踐尚未在全區范圍內全面普及。大部分學校難以系統地開展實驗教學，學生較難建構抽象和復雜的互聯網和物聯網知識體系，影響其創新思維的發展。

（二）仿真實驗資源開發和應用面臨挑戰

盡管仿真實驗教學具有不受時空限制、安全便捷等優點，但在實際教學中仍面臨諸多挑戰。

1.資源質量與適配性問題

教師們普遍反映，現有仿真實驗資源存在功能單一、操作復雜等問題，難以滿足廬陽區初中信息科技實驗教學的多樣化需求。同時，這些資源未能與“目錄\"和“指南\"實現深度融合，導致教學效果受限。此外，仿真實驗資源缺乏針對性和實效性，難以適應廬陽區特定教學環境和學生的學習需求。

2.教師應用能力不足

調查顯示，廬陽區教師在仿真實驗的整合與應用方面能力較弱。由于信息科技實驗教學提出時間較短，雖有相關專題培訓，但常態化的支持機制尚未形成。教師們普遍表示，在仿真實驗資源的選擇、設計與實施方面存在困惑，希望有更多的指導和支持。

3.資源開發與共享機制缺失

由于教師仿真實驗資源制作能力不夠，廬陽區尚未建立起有效的仿真實驗資源開發與共享機制。區域內的校際協作不充分，優質資源（如獲獎實驗案例）未能實現高效流通和共享，導致資源的重復開發與浪費。這限制了教師們獲取和利用高質量仿真實驗資源的機會，也影響了實驗教學的整體效果。

4.教師對“新課標\"的理解與應用不足

部分教師在仿真實驗資源的應用方面還面臨著對新課程標準理解不夠深人的問題。他們可能對“新課標”中的互聯網和物聯網內容缺乏足夠了解，因此在設計仿真實驗時難以準確把握教學重點和難點，也難以將新技術、新理念有效地融入課堂教學中。這進一步加劇了仿真實驗資源在廬陽區教學中的應用難題。

五、實施建議

針對廬陽區初中信息科技仿真實驗教學中存在的問題，本文提出以下具體且富有針對性的實施建議，旨在推動該區乃至更廣范圍內信息科技實驗教學的高質量發展。

（一）加大投人，完善硬件設施建設

政府引導與資金扶持：建議政府加大對信息科技實驗教學的政策引導和資金投人，特別是在硬件設施建設方面給予重點支持。政府可設立專項基金，用于采購先進的實驗設備、建設標準化的實驗室，以及優化學校網絡環境。

學校自主規劃與配置：學校應根據自身實際情況，制定詳細的硬件設施建設規劃。在資金允許的情況下，逐步建設、完善和更新實驗設備，確保每所學校都能具備開展仿真實驗教學的基本條件。

社會合作與資源共享：鼓勵學校與社會企業、科研機構等建立合作關系，共同推進信息科技實驗教學資源的開發與共享。通過引入外部資源，進一步豐富學校的實驗教學手段和內容。

（二）開發適配性強的優質仿真實驗資源

專業團隊開發：教育部門和學校應組織專業團隊進行仿真實驗資源的開發。這些團隊應具備豐富的信息科技教學經驗和實踐能力，能夠結合“新課標”“目錄\"和“指南\"的要求，開發出既符合教學需求又易于學生操作的仿真實驗資源。

注重資源多樣性與趣味性：在開發仿真實驗資源時，應注重資源的多樣性和趣味性。通過設計豐富多樣的實驗場景和互動環節，激發學生的學習興趣和動手能力。同時，資源應具有一定的挑戰性，以培養學生的創新思維和問題解決能力。

建立資源更新與優化機制：隨著信息技術的不斷進步和教學理念的不斷更新，仿真實驗資源也需要不斷進行優化和更新。建議建立定期的資源評估機制，對現有資源進行審查和改進。同時，鼓勵教師和學生積極參與資源的開發和改進工作，形成資源建設的良性循環。

（三）加強教師培訓與交流，提升教學能力

定期專業培訓：針對教師不會設計實驗、缺少硬件設備和教學難組織等問題，應定期組織專業培訓。培訓內容應涵蓋仿真實驗教學的設計理念、操作方法、教學策略等方面，幫助教師掌握仿真實驗教學的核心技能。

搭建交流平臺：建立線上線下的交流平臺，鼓勵教師之間分享教學經驗、探討教學難題。通過交流平臺的互動，促進教師之間的相互學習和共同成長。

校際合作與資源共享：加強學校之間的合作與交流，共同分享優秀的教學經驗和資源成果。通過校際合作，推動仿真實驗教學資源的區域共享和優化配置。

（四）建立激勵機制與評價體系，激發教學積極性

設立專項經費支持：政府和學校應設立專項經費，用于支持仿真實驗教學的開展和教師的專業發展。這些經費可用于購買實驗設備、開發教學資源、組織培訓活動等方面。

建立表彰獎勵機制：對在仿真實驗教學中取得優異成績的教師進行表彰和獎勵。通過設立獎項、頒發證書等方式，激發教師的教學積極性和創新精神。

（五）推動信息化教學改革，構建智慧教育生態

融合信息技術與教育教學：積極推動信息技術與教育教學的深度融合，利用大數據、人工智能等先進技術優化教學過程和管理模式。通過構建智慧教育平臺，實現教學資源的智能化推薦和個性化學習路徑的規劃。倡導探究式與項自式學習：鼓勵教師采用探究式與項目式學習方法，引導學生主動參與實驗過程，通過實踐操作和問題解決來培養創新思維和實踐能力。這種學習方式有助于打破傳統課堂的束縛，激發學生的學習興趣和主動性。

加強家校合作與社區參與：加強家校之間的合作與交流，共同關注學生的成長和發展。同時，鼓勵社區參與信息科技實驗教學活動，為學生提供更廣闊的實踐舞臺和展示平臺。通過家校合作和社區參與，形成多方協同育人的良好氛圍。

六、結論與展望

本文通過對廬陽區初中信息科技仿真實驗教學的需求現狀進行問卷調查分析，深入探討了當前存在的問題并提出了相應的實施建議。這些建議旨在推動廬陽區乃至更廣范圍內信息科技實驗教學的高質量發展。展望未來，隨著信息技術的不斷進步和教育理念的不斷更新，初中信息科技實驗教學將迎來更加廣闊的發展空間。我們將繼續關注這一領域的動態發展，不斷探索新的教學方法和模式，為培養學生的實踐能力和創新精神貢獻更多的智慧和力量。同時，也希望政府、學校以及社會各界能夠共同努力，為初中信息科技實驗教學的改革與發展提供更多的支持和保障。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育信息科技課程標準：2022年版[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]教育部關于加強和改進中小學實驗教學的意見[EB/OL]（2019-11-22）[2024-10-15].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s3321/201911/t20191128_409958.html.

責任編輯：黃大燦